BIM技术在土建施工现场布置中的应用分析

发表时间:2021/3/18   来源:《工程管理前沿》2020年第35期   作者:吴康
[导读] 传统土建施工现场布置方案需要借助CAD绘制,但通过二维平面对各施工阶段现场进行部署
        吴康
        中铁电气化局集团北京建筑工程有限公司,北京市 100071
        摘要:传统土建施工现场布置方案需要借助CAD绘制,但通过二维平面对各施工阶段现场进行部署,存在不直观的缺陷;而借助BIM技术可建立现场布置动态化模型,直观展示土建施工现场布置方案,让施工技术人员能够更好地了解各个施工区域功能,为优化现场布置方案,创建安全文明施工现场提供条件。
        关键词:BIM技术;土建施工;现场布置
        BIM技术使之建筑信息模型,这项技术是以建筑工程项目的各项相关的信息数据作为模型建造的基础,进行建筑模型的建设,通过数字信息仿真模拟技术构建建筑物所具有的所有的真实信息,以此来建造一个三维立体模型。这个模型不仅仅是有几何元素构建起来的,还包括了建筑中的门、窗户和一些装饰物等,是对建筑进行最真实的模拟建造,这种技术对于建筑工程项目来说是一项很大的助力,他贯穿于整个项目建设的过程中,为整个项目的建设提供了一个很好的方向。随着社会的不断发展,甲方对于工程项目的要求也越来越严格,如果在信息技术发达的现在,还采用传统形式的建造方案,用二维的图片和文字说明来诠释整个方案的话,会让人觉得很枯燥,也不能让甲方真正的了解到你的设计意图和直观的感受,如果应用BIM技术建造场地的模型,使数字化的信息技术与建筑项目结合在一起,让甲方通过三维立体的模型对整个建筑场地的布局和建造方式等都有一个明确的了解,使感受更加直观,更能清楚地了解到设计者的意图,还可以对建筑项目完成后的效果有一个初步的了解,还可以对不满意的地方进行改正。
        1工程概况
        某项目总建筑面积为25.6万m2,容积率为2.9,装配率大于20%,该项目地下4层,地上28层,地上为剪力墙结构,地下及其他结构体系为钢筋混凝土框架结构,地基基础为筏板结构。为了加强施工过程管理,强化工程全过程管理质量,在响应住建部有关建筑业信息化发展要求背景下引入BIM技术,为优化土建施工现场布置提供技术支撑。
        在土建施工现场布置中,应充分保证场地内外道路交通的顺畅,加强安全生产管理,优化建筑材料搬运流程,减少二次搬运,实现环保管理目标。引入BIM技术,实现了现场布置的优化。
        2施工现场布置建模
        BIM技术应用基础即建模,借助Revit不仅能精确三维模型建立的尺寸,同时可直观反映项目属性信息。
        (1)建模资料收集。BIM建模前需要对现场施工技术方案、施工组织设计及标准化的施工图集等相关数据信息进行收集。(2)轴网构建。土建施工现场布置中,结构柱体模型在现场布置中的位置关系至关重要,因此,相关人员需要首先将工程模型轴网导入,以结合该项目施工重难点,提前预知土建施工过程中可能遇到的碰撞现象。(3)现场地形建模。依据工程现场实地勘察数据,整合数据转换成TXT格式和GSV格式,导入Revit软件系统中,建立现场场地模型。(4)现场临时设施建模。现场临时设施如公告牌、消防器材、安全警示标志等,依据现场标准化图集信息,对其的尺寸和位置关系进行建模,由于该项目工程管理以精细化、标准化为原则,因此各个临时设施的具体位置应精确。在现场场地模型建立的过程中,不仅要关注外观,还要注重对模型尺寸、位置的细化[1]。
        3土建施工现场布置方案优化
        3.1土建施工现场布置模拟
        BIM5D平台管理软件涵盖内容广泛,如成本、建筑材料、合同、进度及施工质量等各个方面,是提高项目建设效率和施工质量的重要BIM软件。选用BIM5D软件,相关人员能够依据项目建设特点,整合三维模型,实现项目建设进度、成本等管理信息的优化。例如在土建施工现场土方开挖施工中,可分段、分部建模,具体土方开挖流程如下所示:机械设备入场→现场场地整平施工→放线测量→障碍物清除→开挖2m→开挖坡面施工→支护桩体结构施工→土方开挖施工→开挖至锚杆结构0.5m以下→工程验收管理[2]。
        在建模中利用Revit软件进行土方施工建模,并分段、分部建模,将土方建模导入BIM5D软件中,生成模拟动画,再将进度表制作成Project格式,导入BIM5D软件中,生成施工动画,优化施工进度。


        3.2施工现场中逃生路线模拟布置
        (1)生活区域疏散。例如,在施工现场火情无法控制时,现场消防人员需要及时疏散,疏散路线会影响疏散时间,对施工技术人员的安全有直接影响。因此要对逃生路线进行有效模拟,如开展分流模拟,按照建筑各层结构的使用功能,分上层、中间层和下层进行区域逃生,在完成逃生路线的模拟后,要接着开展第一人称的逃生模拟,并通过BIM对现场布置中临时设施的火灾模拟来证实逃生路线模拟的有效性。(2)建筑生产区域疏散。例如,在建筑基坑施工过程中发生火灾时,疏散秩序尤为关键,需在施工现场设置2个逃生通道,按照模拟的顺序进行编号,在模拟中设计救援车辆进入小区的路径,并通过建立BIM模型进行表达和设计[3]。
        3.3土建施工现场构件管理及工程量统计
        在土建施工现场布置模型建立以后,要结合施工现场勘察设计出的工程量数据,开展现场构件及工程量的科学统计。可利用Revit中的建筑结构模型数量表进行统计,包括构件的数量、尺寸等。通过工程量统计,减少现场施工技术人员数量的投入,节约人力资源。
        例如,在施工现场统计构件量时,完成相应建模设计以后,借助族类型编辑,设计模型参数,并对参数信息进行实时检索,实现施工现场构件量的参数化管理。
        该项目工程中,引入物联网管理,使得进入施工现场的构件与BIM模型形成对应关系,能够及时让施工技术人员了解构件的安放位置及进出场情况,提高现场施工管理效率。
        在现场施工管理过程中,现场布置可采取动态化布置原则,如施工材料的堆放要考虑动态化的管理要求。传统化的二维建材堆放模型建立相对固定,缺乏对动态化管控质量的提升要求,导致对土建施工现场布置的要求不全面,而借助BIM技术实现对堆场布置的全面化、精细化管理,不仅能够实现对建筑材料的动态化管理,还能够将建筑材料的进出场信息、堆放位置等进行精确定位,并动态反映到模型中,可合理修改堆场各个施工阶段的方案,减少二次搬运,提高现场施工效率,便于施工管理[4]。
        4应用BIM技术优化土建施工现场布置方案的效果分析
        首先,与传统二维土建施工现场布置方案相比,BIM技术的引入能够充分结合施工现场现状,对土方工程进行有效模拟,充分借助BIM技术的优势对现场施工进行模拟,保证施工进度的合理优化。借助BIM5D模型,在充分考虑工程成本、建筑材料、合同及进度管理质量的基础上,形成有效的BIM现场布置管控平台,实现动态化管理。
        其次,借助BIM技术对现场进行布置,建立三维模型,实现对施工现场围挡、机械设备、堆场及运输路线、逃生路线的优化设计,在弥补二维设计中存在的问题的同时,能够实现施工现场管理措施的优化,具有重要应用价值[5]。
        5结束语
        综上所述,建筑业发展与信息化技术具有一致性,在建筑业中引入BIM技术,不仅能够完善施工现场布置策略,同时能够结合实际项目提高现场施工管理水平,提高工程管理效率。基于此,文章以案例分析法对现场布置建模进行分析,提出了土建施工现场布置方案优化措施,并对比优化效果,得出BIM技术在土建工程现场布置中的应用可满足工程管理需求,应用价值明显的结论。
        参考文献
        [1]吴优津.BIM技术在建筑工程管理中的应用[J].工程技术研究,2020,5(16):151-152.
        [2]崔泽.BIM技术在建筑工程施工安全管理中的应用[J].住宅与房地产,2020(21):139.
        [3]薛建英,阎超,孟繁敏,等.基于BIM的建筑工程钢筋用量优化及可视化施工的研究[J].中北大学学报(自然科学版),2020(1):60-65.
        [4]王金瑞.BIM技术在建筑工程施工中的应用策略[J].住宅与房地产,2020(26):164-165.
        [5]刘时雨,梁拯.BIM技术在建筑设计施工管理一体化中的应用[J].工程技术研究,2020,5(12):42-43.
       
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